一种板材轧制测厚仪

技术领域

本发明涉及板材检测技术领域，尤其涉及一种板材轧制测厚仪。

背景技术

轧制，是一种金属加工工艺，将金属坯料通过一对旋转轧辊的间隙(各种形状)，因受轧辊的压缩使材料截面减小，长度增加的压力加工方法，主要用来生产型材、板材、管材等，分热轧和冷轧两种。测厚是板材轧制过程的步骤之一，通过测量厚度以保证客户的需求，随着市场对板材的轧制要求不断提升，板材轧制过程的测厚工序存在的不足也急需去完善。

现有的技术中，市面上常见的板材轧制测厚工序多数采用传统的人工手动测量方式，但是依靠人工进行操作，不仅劳动强度大，安全性差，板材的测厚效率低，同时板材的测厚精度误差较大，严重影响板材的生产品质。

为此，我们提出来一种板材轧制测厚仪解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述的问题，而提出的一种板材轧制测厚仪。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种板材轧制测厚仪，包括基座，所述基座通过气缸滑动连接有测厚单元，所述测厚单元包括机架、电机、夹爪和显示器，所述夹爪通过丝杠机构滑动连接在机架的一侧，所述丝杠机构通过电机对两组夹爪进行驱动，用于实现板材的测厚动作，所述显示器固定连接在机架的另一侧，实时显示板材厚度测量数据，所述夹爪远离机架的端部设有微测单元，所述微测单元实现夹爪在一定范围内对不同厚度的板材进行柔性测量工作。

可选地，所述基座固定连接有滑杆，所述机架对称设有滑座，所述滑座和滑杆滑动连接。

可选地，所述丝杠机构包括光杆和双向丝杠，所述电机的输出轴和双向丝杠同轴固定连接，所述夹爪固定连接有滑板，所述滑板通过光杆在双向丝杠上滑动连接。

可选地，所述微测单元包括爪头、顶杆和变阻机构，所述爪头在水平方向上和夹爪固定连接，所述爪头在竖直方向上和顶杆滑动连接，

所述爪头设有滑槽，所述顶杆的一端通过第一弹簧和滑槽滑动连接，

所述顶杆的另一端设有杆芯，所述杆芯的端部采用弧形结构，所述顶杆设有插槽，所述杆芯的尾部通过第二弹簧和插槽滑动连接，

所述顶杆在进行测厚过程通过杆芯和板材进行接触，当两组所述夹爪中仅有一组夹爪和板材接触时，在另一组夹爪靠近板材过程中，接触板材的夹爪通过顶杆进行伸缩动作，避免夹爪和板材之间产生刚性接触。

可选地，所述变阻机构包括推杆、滑块和电阻器，所述滑块的一端和推杆固定连接，所述滑块的另一端和电阻器活动连接，

所述电阻器设置在滑槽内，所述滑块通过滚珠和电阻器活动连接，所述电阻器和滑块的两端均和电路连接，形成滑动变阻器结构，

所述插槽靠近第二弹簧的一端设有压电陶瓷，

两组所述夹爪上的压电陶瓷共同实现变阻机构的通电开关动作，

所述夹爪运动过程杆芯接触板材后受到阻力和顶杆进行滑动，对压电陶瓷产生压力，当杆芯滑动到一定位置后，压电陶瓷产生电流，当且仅当两组夹爪上的压电陶瓷均在受压情况下产生电流后，变阻机构整体通电开始进行计量工作。

可选地，所述杆芯和推杆相互靠近的一端均设有斜面，所述顶杆设有伸缩槽，所述滑块通过第三弹簧和伸缩槽滑动连接，

当杆芯在夹爪带动下持续和板材接触时，受到板材阻力和顶杆进行滑动，进而通过推杆推动滑块和电阻器进行接触，实现变阻机构的滑动计量工作。

可选地，所述夹爪进行测厚动作中，其中一组所述夹爪先和板材进行接触，该夹爪上顶杆中的杆芯和板材接触，随着夹爪的持续运动，杆芯对压电陶瓷产生压力，同时杆芯通过推杆推动滑块和电阻器进行接触，夹爪继续移动时顶杆和爪头进行伸缩滑动，直至两组所述夹爪中的杆芯均和板材完成接触时，两组夹爪上的压电陶瓷均在受压情况下产生电流后，所述变阻机构整体通电开始进行板材厚度的计量工作，并通过显示器显示板材厚度的测量数据。

本发明具备以下优点：

本发明采用伸缩式夹爪微测装置，不仅省去了人工测量板材厚度动作，大大提高了生产安全性及生产效率，提高生产效率，保证板材轧制的测厚精度，同时，避免板材测厚过程夹爪和板材之间的刚性接触，且可一定范围内对不同厚度的板材进行灵活测量，无需频繁进行人工调整，使用方便，适用于大部分材料板材轧制的测厚情况。

本发明采用触发式测量机构，测厚动作中，其中一组夹爪先和板材进行接触，该夹爪上顶杆中的杆芯和板材接触，随着夹爪的持续运动，杆芯对压电陶瓷产生压力，同时杆芯通过推杆推动滑块和电阻器进行接触，夹爪继续移动时顶杆和爪头进行伸缩滑动，直至两组夹爪中的杆芯均和板材完成接触时，两组夹爪上的压电陶瓷均在受压情况下产生电流后，变阻机构整体通电开始进行板材厚度的计量工作，并通过显示器显示板材厚度的测量数据，装置使用完成后通过电机反向驱动实现夹爪的收回，便于后续的测厚工作。

本发明突出的特点在于，装置利用板材测厚过程，相邻夹爪在同时接触板材后，杆芯收缩对压电陶瓷施压，并将变阻机构中滑块推向电阻器，在夹爪完成板材夹紧瞬间，两组压电陶瓷均受力通电，连通变阻机构电路，此时滑块在变阻器的不同接触位置，对电路电阻值的不同，通过模数转换成测量数据，结合相邻夹爪之间的尺寸，实现板材厚度的灵活测量。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的侧视结构示意图；

图3为本发明中微测单元的结构示意图；

图4为图3的局部结构示意图；

图5为图4中A处放大结构示意图。

图中：1、基座；11、滑杆；2、气缸；3、测厚单元；4、机架；41、滑座；5、电机；6、夹爪；61、滑板；7、显示器；8、丝杠机构；81、光杆；82、双向丝杠；9、微测单元；91、爪头；911、滑槽；92、顶杆；921、第一弹簧；922、杆芯；923、插槽；924、第二弹簧；925、伸缩槽；93、变阻机构；931、推杆；932、滑块；933、电阻器；934、滚珠；935、压电陶瓷；936、第三弹簧。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-5，一种板材轧制测厚仪，包括基座1，基座1通过气缸2滑动连接有测厚单元3，需要说明的是，基座1设置在板材轧制的检测工序位置，基座1固定连接有滑杆11，机架4对称设有滑座41，滑座41和滑杆11滑动连接，当进行板材测厚工作时，通过气缸2将测厚单元3推向待测量的板材位置，实现板材厚度检测工作，其中，在新机器安装完成后，需要多次数的调改善，以保证测量的精度。在安装过程中应该尽量保证水平垂直以及稳定性。

参照图1-2，测厚单元3包括机架4、电机5、夹爪6和显示器7，夹爪6通过丝杠机构8滑动连接在机架4的一侧，丝杠机构8通过电机5对两组夹爪6进行驱动，用于实现板材的测厚动作，显示器7固定连接在机架4的另一侧，实时显示板材厚度测量数据，需要注意的是，丝杠机构8包括光杆81和双向丝杠82，电机5的输出轴和双向丝杠82同轴固定连接，夹爪6固定连接有滑板61，滑板61通过光杆81在双向丝杠82上滑动连接，其中，两组夹爪6固定连接的滑板61均设有用于光杆81滑动的通孔以及用于双向丝杠82螺纹连接的螺孔，两组螺孔方向相反，使得双向丝杆可以通过滑板61带动夹爪6向相互靠近的一端进行移动或是向相互远离的一端进行移动。

参照图3，夹爪6远离机架4的端部设有微测单元9，微测单元9实现夹爪6在一定范围内对不同厚度的板材进行柔性测量工作。需要说明的是，微测单元9包括爪头91、顶杆92和变阻机构93，爪头91在水平方向上和夹爪6固定连接，爪头91在竖直方向上和顶杆92滑动连接，具体的滑动连接方式：爪头91设有滑槽911，顶杆92的一端通过第一弹簧921和滑槽911滑动连接，使得夹爪6可以通过顶杆92对板材进行柔性测量，避免夹爪6直接和板材进行刚性接触。

更具体的，顶杆92的另一端设有杆芯922，杆芯922的端部采用弧形结构，顶杆92设有插槽923，杆芯922的尾部通过第二弹簧924和插槽923滑动连接。在顶杆92进行测厚过程通过杆芯922和板材进行接触，当两组夹爪6中仅有一组夹爪6和板材接触时，在另一组夹爪6靠近板材过程中，接触板材的夹爪6通过顶杆92进行伸缩动作，避免夹爪6和板材之间产生刚性接触，提高测厚单元3的使用寿命，且减少件对板材的损伤。

进一步地，参照图4-5，变阻机构93包括推杆931、滑块932和电阻器933，滑块932的一端和推杆931固定连接，滑块932的另一端和电阻器933活动连接，需要注意的是，杆芯922和推杆931相互靠近的一端均设有斜面，顶杆92设有伸缩槽925，滑块932通过第三弹簧936和伸缩槽925滑动连接，当杆芯922在夹爪6带动下持续和板材接触时，受到板材阻力和顶杆92进行滑动，进而通过推杆931推动滑块932和电阻器933进行接触，实现变阻机构93的滑动计量工作。

更进一步地，电阻器933设置在滑槽911内，滑块932通过滚珠934和电阻器933活动连接，电阻器933和滑块932的两端均和电路连接，形成滑动变阻器结构。插槽923靠近第二弹簧924的一端设有压电陶瓷935，两组夹爪6上的压电陶瓷935共同实现变阻机构93的通电开关动作。值得一提的是，装置利用板材测厚过程，相邻夹爪6在同时接触板材后，变阻机构93中滑块932和电阻器933的不同接触位置，对电路电阻值的不同，通过模数转换成测量数据，结合相邻夹爪6之间的尺寸，实现板材厚度的精准测量。具体的工作原理：夹爪6运动过程杆芯922接触板材后受到阻力和顶杆92进行滑动，对压电陶瓷935产生压力，当杆芯922滑动到一定位置后，压电陶瓷935产生电流，当且仅当两组夹爪6上的压电陶瓷935均在受压情况下产生电流后，变阻机构93整体通电开始进行计量工作。

现对本发明的操作原理做如下描述：

装置使用前应把工作步骤，读取量数，使用步骤，突发情况应对，注意事项，危险区域，危险操作，等于操作者培训到位，以避免操作问题的发生。装置使用时，通过气缸2将测量单元整体推送到待测板材位置，启动电机5，通过双向丝杠82带动两组夹爪6向板材靠近，测厚动作中，其中一组夹爪6先和板材进行接触，该夹爪6上顶杆92中的杆芯922和板材接触，随着夹爪6的持续运动，杆芯922对压电陶瓷935产生压力，同时杆芯922通过推杆931推动滑块932和电阻器933进行接触，夹爪6继续移动时顶杆92和爪头91进行伸缩滑动，直至两组夹爪6中的杆芯922均和板材完成接触时，两组夹爪6上的压电陶瓷935均在受压情况下产生电流后，变阻机构93整体通电开始进行板材厚度的计量工作，并通过显示器7显示板材厚度的测量数据，装置使用完成后通过电机5反向驱动实现夹爪6的收回，便于后续的测厚工作。日常生产结束之后，应对机器进行清洁维护，并检查有无异常情况，如需检修应报备技术人员，不得擅自操作产生进一步损坏。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这里无法对所有实施方式予以穷举，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。